青藏高原中东部1:100万区域重力调查成果与进展

获得了近百万平方千米、精度达1×10-5m/s2的重力基础图件和处理解释图件;根据重力资料对大地构造进行了分区;推断了一批断裂构造;追踪、圈定了大型隐伏或半隐伏岩浆岩带;对多金属成矿带和油气盆地进行了推测;对区内的基底和沉积财内部的主要密度界面进行了研究,首次编制了中生界底和古生界底两个密度界面埋深图;对地壳厚度和地壳的均衡特征进行了研究.     

重力方法在祁连山地区构造特征与岩体解释中的应用

依据地质、航磁等资料,结合实测岩石物性资料,以1∶250 000重力资料为基础对祁连山地区(张掖、刚察地区)进行综合研究。研究地质构造与地球物理特征,划分了大地构造单元,探讨了隐伏与半隐伏岩体分布。该区域经多年的重力工作,勘探面积已近3万多km²,根据重力资料研究布格重力场特征并进行分区; 对地质构造单元重新划分,对主要断裂进行探讨; 圈定隐伏与半隐伏岩体,推断其空间展布特征,并对其解释。结果表明: 祁连山地区地壳密度结构横向分区、纵向分层明显,布格重力异常场的分区特征与地质构造分区特征基本一致。结合2.5D重力剖面反演印证了新的推测结果,为综合地质、地球物理找矿提供参考。     

我国地壳深部构造的区域特征

本文根据平均布格重力异常和已知莫霍界面深度之间的统计关系,确定了全国的地壳厚度变化,并提出中国的地壳深部构造分区;利用重力异常和地表高程的相关关系,分析地壳的均衡状态和均衡机制,从而对地壳结构作出推断;根据均衡条件,利用地震和重力资料计算的地壳质量变化,估计了上地幔平均密度的横向变化情况。     

利用遥感、重力多源信息研究郯-庐断裂带苏-鲁段构造特征

本文利用遥感与重力多源信息对郯庐断裂带苏鲁段构造特征进行了研究.应用构造地貌学方法分析了断裂带晚第四纪构造活动及地貌特征;基于Parker界面反演法,利用变密度模型计算了莫霍面深度;随后采用小波多尺度分析方法对局部重力场进行分离,进而分析研究了苏鲁段地壳密度非均匀性及深部地壳结构.沿苏鲁段断裂带发育的水系错断、断层陡坎...     

近十年来我国重力勘探的发展和展望

本文回顾了近十年来我重力勘探事业的发展概况;着重介绍了在编制基础图件、提高数据处理技能和充实解释理论等方面取得的进展:对近年来重力勘探法在地壳构造研究和矿产资源勘查方面取得的一些新成就以及今后的发展方向等也作了简要的叙述.     

RGIS软件重磁联合反演在1：20万区域重力调查中的应用

在黑龙江省五常县—沙兰站公社1：20万区域重力调查工作中,运用重磁电数据处理与解释软件系统（RGIS）的2.5D人机交互可视化重力和磁异常联合反演,对于工作区的深部构造、莫霍面、地壳深部密度界面等问题作出了一定的探讨。     

台湾海峡及邻区地球物理特征及地壳密度结构

本文对台湾海峡及邻区的岩石物理性质和重力、磁力异常进行了分析研究。在此基础上,利用地震资料进行约束,对过台湾岛中部和南部恒春半岛的两条重力剖面进行了定量计算,并对建立的地壳密度结构进行了分析。研究表明,在台湾岛中部,欧亚大陆板块与菲律宾海板块碰撞,导致地壳增厚的模型更为符合迄今为止的地球物理探测结果。而台湾岛南部的地壳密度结构揭示了,属于欧亚大陆的南海板块向菲律宾海板块下俯冲的地壳密度分布。     

广西区域岩石物性特征及其地质意义

广西区域岩石物性调查,给出了区域岩石的密度、磁性、电性特征及其时空分布规律,划分了密度界面,明确了磁性基底的客观存在,构思了岩石层序地球物理模型,提出了不同时代花岗岩的磁性变化特征,建立了隐伏在岗岩的重力低预测模式.在区域构造填图、隐伏花岗岩填图、小盆地油气田构造研究、固定矿产成矿带预测以及某些基础地质研究等方面,具有重要意义.     

根据重力场研究华南地壳结构

华南与华北重力场相比有明显的差别,前者为很强的负异常,它是由于地壳花岗岩化作用使岩石圈密度减小引起的。在沿海地区布格重力异常与莫霍界面起伏没有相关性,地壳与上地幔密度不均匀对重力场分布起主要作用。华南广泛分布花岗岩类,反映了该区特定的地壳结构。花岗岩出露面积与重力等值线有较密切的对应关系,这对于应用重力定量解释推断花岗岩的地下形状具有有利条件。本文讨论运用重力模型研究华南地壳与上地幔结构和花岗岩的地下形态,并探讨花岗岩的成因及其与矿产的关系。     

变密度组合体重力模型及其应用

为了正确地解释重力资料并取得符合实际情况的结果,需要有新的重力模型,以便改进以往利用的二层模型。根据新近调查的地球物理地质资料,本文提出利用变密度多层结构的地壳重力模型。该模型以较简单的形式反映地壳内各层不同的特征:剖面内横向不均匀性由断块来决定;各层之间不存在明显的密度界面,而是梯度界面。由此,我们推导了截面为不等腰梯形的水平棱柱体的理论公式,编制了相应的程序,并在江西赣州—阳山进行了实际计算。结果与深地震测深的部分资料吻合较好。经验表明,选择初始模型对其效果十分重要。     

南海重力异常特征及其显著的构造意义

在南海地区地震测深数据有限的情况下,利用重力异常可以研究南海大范围的深部地壳结构及地质构造展布特征。基于空间重力异常,结合最新的地形、沉积物厚度及地震测深等数据,分别从地震约束的莫霍面反演和无约束的三维相关成像两个视角研究南海的地壳结构,利用壳幔界面起伏、地壳厚度及三维等效密度分布来探讨地壳结构的纵横向变化。同时,联合采用延拓、水平梯度及线性构造增强滤波方法聚焦重力异常中的区域线性特征,突出显示了反映地壳横向变化的深断裂、洋陆转换边界、海盆扩张轴等线性构造的展布。重力解释与贯穿南海南北的广州-巴拉望地学断面对比表明,重力异常反演及异常的区域线性特征,较好地揭示了南海海域大范围的地壳结构与区域构造展布。     

苏北盆地岩石密度界面划分及特征

研究不同地质体之间的密度差异是开展重力勘探研究的地球物理前提。密度界面的划分与构造层的划分具有密切关系,测定地层(岩石)密度并分析测定结果是重力勘探工作的重要内容。依据苏北盆地及相邻地区出露岩石的实测密度数据,将该区岩石按照地层、侵入岩进行系统整理和归纳,将地层纵向划分为新生界、侏罗系—白垩系和太古宇—三叠系3个超密度层,2个Ⅰ级密度界面和3个Ⅱ级密度界面; 通过综合分析地层界际密度和系际密度特征,阐述地层及侵入岩的密度特征及其与重力异常的关系,为该盆地重力资料解释和石油勘探提供可靠的地球物理依据。密度界面的划分与区域构造及储油构造具有密切关系,计算密度分界面起伏或深度变化在区域构造研究和石油勘探中具有重要意义。     

探测壳内低速层的深地震测深方法及应用

中国及全球大陆不同构造域广泛存在壳内低速层。壳内低速层不仅与地壳表层金属、非金属矿床、油气资源及地壳变形密切相关, 而且也是一些重大地震和活动断裂的发育场所。一般认为,地壳低速层反映了地壳物质的含水、热状态和部分熔融等信息, 其研究对探讨地壳结构及其动力学演化有重要意义。本文总结了利用深地震测深资料的震相走时、振幅、相位信息识别壳内低速层的5种典型方法: 1)Pg震相走时中断;2)低速层顶、底界面反射波走时曲线近似平行;3)30°~60°入射角范围内低速层顶界面反射转换波强于反射纵波;4)低速层底界面反射波强于顶界面;5)低速层顶界面反射波极性反转等。研究实例表明, 以上方法为利用深地震测深资料揭示壳内低速层提供了有效途径。     

应用地球物理资料研究中国深部地壳构造及矿产分布

利用重力、磁力异常及地质资料讨论了中国古板块划分。用二维和三维方法及各沉积盆地新生代厚度资料计算其重力效应,并从1∶100万布格重力异常中消除其影响,得出深部重力异常。用作者提出的反演三维密度界面的质面系数法,华南地区还用变密度的三维质面系数法反演重力资料得出中国地壳构造图。研究了石油及某些金属矿与地壳构造的关系,得出地幔上隆区与大沉积盆地相对应,为油气田远景区;地幔陡坡带、大重力梯级带、各古板块或块体交界地带,特别是地幔陡坡带、重力梯级带受到不同方向深断裂干扰而发生扭曲地区,对某些金属矿成矿务件尤为有利。指出中国中部地区,即西安—宝鸡—天水—陇西至若尔盖—平武—汉中—安康—西安—带及其所围地区为金、铁、铜、铅锌等金属矿产远景区。     

球坐标系密度界面反演方法及在华南大陆的应用

密度界面反演方法在油气勘探、推断区域构造、获取地壳结晶基底面、莫霍面起伏形态等方面具有重要意义。现有的密度界面反演方法大多基于笛卡尔坐标系统,当涉及到大区域乃至全球尺度的密度界面反演时,地球曲率的影响将不可忽视,需考虑基于球坐标系Tesseroid模型的密度界面反演方法。然而,受计算精度和效率制约,已有的基于Tesseroid模型的密度界面反演方法并不能很好地适用于地表重力观测数据的反演计算。笔者基于前人研究,给出了一种适用于地表观测数据的球坐标系密度界面反演方法。该方法首先将常规的球坐标系高斯—勒让德重力积分公式进行简化,提高了重力正演计算效率。随后,引入并改进了前人的自适应剖分方案,提高了重力正演计算精度。在此基础上,采用Cordell迭代优化算法,得到了适用于地表观测数据的球坐标系密度界面反演方法。通过模型数据试验,对本文球坐标系密度界面反演方法进行了验证。结果表明,笔者对高斯—勒让德积分公式加以改进和引入改进的自适应剖分方案后,很好地克服了计算精度和效率对地表观测重力计算的掣肘,并且,基于球坐标系的密度界面反演结果优于基于笛卡尔坐标系的密度界面反演结果。在华南大陆实际数据试验中,利用文中方法得到的华南大陆的莫霍面深度与前人得到的莫霍面深度具有较高的吻合度,莫霍面自西向东逐渐抬升,西部抬升剧烈,东部抬升平缓,沿武陵山—贵桂交界一带呈现明显的NNE向莫霍面梯级带,验证了文中方法的科学有效性。     

Crust1. 0地壳模型及其应用:以长江中下游成矿带为例

地壳是地球系统的重要组成部分,了解各圈层的结构及相互作用是研究地球物质深部交互过程的核心问题,如何探测地壳内部的物质组成和形态结构一直是地球系统科学的研究热点。随着海量地球探测数据的积累和挖掘,地球科学学家提出了不同细节层次的地壳模型,当前最为详细,分辨率最高的全球地壳模型是Crust1. 0地壳模型。本文首先详细介绍了Crust1. 0地壳模型沉积层厚度和壳幔密度差的数据来源和分布特征。然后,基于Crust1. 0地壳模型信息,对长江中下游成矿带及邻区的卫星重力数据进行沉积层校正后,采用变密度界面计算方法,获得的长江中下游地区的Moho界面深度分布。长江中下游成矿带的Moho面形态呈现为“V”字型幔隆带,通过分析矿床、岩体及深大断裂的分布规律与幔隆带形成的关系,进一步证实了长江中下游成矿带深部的地幔隆起是形成巨型矿床的根本原因。研究结果表明,Crust1. 0在研究区域地壳结构、成矿动力学深部背景等基础地学和地球系统科学研究中具有广泛的应用前景。     

青藏高原刻痕与地壳分层构造

本文针对青藏高原的科学问题,讨论多尺度刻痕分析结果的地质和大地构造含义。区域重力场小波多尺度刻痕分析方法可应用于刻画地壳分层的三维密度结构和构造变形带,取得的反映上、中和下地壳结构的3套图件,为研究地壳构造和物质运动提供了有深度标定的定量的约束。方法应用到青藏高原后,研究结果表明上地壳结晶基底的图件与地表观察的地质构造吻合图件,而得出的中、下地壳图件提供了地表观察难以准确辨识的大量信息。例如,青藏高原内密度较高的地体包括喜马拉雅地体、克什米尔地体、察隅河地体、柴达木地体、巴颜喀拉地体和羌塘地体。柴达木地体、巴颜喀拉地体和羌塘地体是青藏高原中有壳根的核,而密度最高的克什米尔和察隅河地体在大陆碰撞时不易碎裂,对东西两个构造结的形成起了关键作用。青藏高原地壳大尺度强烈的低密度扰动反映了下地壳流的源区或者侧向挤出管道流,下地壳流可分为垂向管道流和侧向管道流两种。反映地壳变形带的脊形化参数图标明了现今地壳不同深度构造的位置,这些包括古地体拼合缝合带、古俯冲变形带、走滑剪切变形带等。结合边界刻痕参数图,可以绘制出中、下地壳构造图。     

下辽河裂谷型断陷盆地基底的重力解释方法

在利用１∶５０ ０００ 高精度重力资料研究下辽河盆地南部地区的基底构造时,针对该裂谷型断陷盆地基底呈断距较大的破碎断块状格局和盆地下存在上地幔及下地壳隆起的地质构造特点,在分析了布格重力异常成因的基础上, 应用地震测深获得的地壳速度结构和１∶１ ０００ ０００ 的重力资料,成功地划分出深部地质因素产生的背景异常,并合理地进行了异常分离,从而获得了盆地基底和主要密度界面引起的区域异常。然后采用先二维再三维的重力模拟解释思路,确定了盆地基底的深度。     

甘肃省区域重力场特征

张新虎等人在区域成矿地质背景研究过程中,根据甘肃省区域地球物理新成果,对地球物理特征进行梳理。本文认为甘肃省处于中国西北地区五大板块交汇地带,地质历史漫长,地质构造复杂,在各单元间的相互作用和影响,形成了一幅复杂的应变图像。甘肃省的地球物理场特征也极为复杂。文章介绍了区域重力调查工作概况,分析了区域地层岩性的密度特征,随地层层序从新到老密度值呈递增趋势。在古生界—太古界间岩层密度接近或略高于地壳表层平均密度2.67×10~3 kg/m~3。不同期构造层之间形成密度层及密度界面,较明显的是新生界与中生界之间、中生界与古生界之间。岩体密度随岩石由酸性到基性、超基性岩密度变大;酸性花岗岩和同质火山岩熔岩较地层平均密度偏小;区域布格重力异常主要反映地壳深部信息的区域分量和浅部信息的局部分量,根据区域布格重力异常分布,划分出甘肃北山—秦岭东段重力异常带、阿克塞—张掖—永靖—舟曲弧形重力梯级带,对四顶黑山—红石山、玉门关—前红泉—旧寺墩、阿尔金山—祁连山—西秦岭、六盘山—陇山、天水—武山—临夏—尖扎、青川—阳平关、天水—武都重力梯级带特征进行了分析总结。甘肃省区域重力场特征是甘肃及邻区基础地质研究的主要组成部分,可为中大比例尺的成矿预测提供基础资料。本文试图对甘肃区域重力场特征进行系统总结,形成规律性认识供参考。     

盐源盆地重力场与断裂构造特征研究

以盐源盆地1∶5万实测重力数据为基础,对该区重力场进行了解释推断。由研究区大部分为第四系所覆盖,进行了深层重力异常的提取,即利用钻井资所料确定的新近系密度界面深度,采用"剥皮"技术提取古近系及以下地层的重力异常,根据剥皮后的区域布格重力异常图进行了重力异常分区,将研究区划分为三个重力异常区。研究区内已知断裂出露较少,为查明区内隐伏断裂构造,以布格重力异常、剩余重力异常、方向导数等异常图为依据,根据断裂构造所具有的重力异常特征标志划分断裂构造,推断断裂17条,其中大断裂2条,一般断裂15条,并在断裂构造的解释方面获得了新的认识。为了确定盆地内中、新生界的分布和各地层的接触关系,选择了兴隆公社-北门场东西向长剖面进行了剖面拟合计算,推测出了沿剖面方向沉积层的纵横向分布特征。